25废水好氧生物处理工艺(3)——其它工艺--水处理教案(清华大学精品kdj.docx

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1、第五章 废水好好氧生物物处理工工艺（33）其它工工艺第一节 氧化沟沟工艺氧化沟也也称氧化化渠，又又称循环环曝气池池，是活活性污泥泥法的一一种变形形；是220世纪纪50年代代荷兰的的Passveeer首先先设计的的；最初初一般用用于日处处理水量量在50000mm3以下的的城市污污水。一、氧化化沟的工工作原理理与特征征1、氧化化沟的工工艺流程程图1氧化化沟及氧氧化沟系系统平面面图原废水沉砂池格栅二沉池氧 化 沟出水回流污泥图2 以氧化化沟为主主的废水水处理流流程2、氧化化沟的特特征池体狭狭长，（可可达数十十米甚至至上百米米）；池池深度较较浅，一一般在22米左右右；曝气装装置多采采用表面面机械曝曝气

2、器，竖竖轴、横横轴曝气气器都可可以；进、出出水装置置简单；构造上上的特征征氧化沟沟呈完全全混合推推流式；沟内的的混合液液呈推流流式快速速流动（0.40.5m/s），由于流速高，原废水很快就与沟内混合液相混合，因此氧化沟又是完全混合的；BODD负荷低低，类似似于活性性污泥法法的延时时曝气法法，处理理出水水水质良好好；对水温温、水质质和水量量的变动动有较强强的适应应性；污泥产产率低，剩剩余污泥泥产量少少；污泥龄龄长，可可达15530d，为传传统活性性污泥法法的36倍；世代时时间很长长的细菌菌如硝化化细菌能能在反应应器内得得以生存存，从而而使氧化化沟具有有脱氮的的功能。二、氧化化沟的几几种典型型的构

3、造造型式目前主要要的氧化化沟形式式有：CCarrroussel氧氧化沟、Orbal氧化沟、交替工作式氧化沟、曝气沉淀一体化氧化沟等四种。1、Caarroouseel 式式氧化沟沟 （图图3）Carrroussel 式氧化化沟又称称平行多多渠形氧氧化沟；是600年代末末荷兰DDHV公公司开创创的。采采用竖轴轴低速表表面曝气气器；水水深可达达44.55m，沟沟内流速速达0.30.4m/s；混混合液在在沟内每每520mmin循循环一次次；沟内内混合液液总量是是入流废废水量的的30500倍；BOOD5去除率率可达995%以以上，脱脱氮率可可达900%，除除磷效率率可达550%；应用广广泛，最最大规模模

4、为65500000m33/d；在在国内主主要有昆昆明兰花花沟污水水处理厂厂、上海海龙华肉肉联厂、桂桂林市东东区废水水厂等。2、Orrball氧化沟沟 （图图4）Orbaal氧化化沟又称称同心圆圆型氧化化沟，其其主要特特点如下下： 圆形形或椭圆圆形的沟沟渠，能能更好地地利用水水流惯性性，可节节省能耗耗； 多沟沟串联可可减少水水流短路路现象； 最外外层第一一沟的容容积为总总容积的的60700%，其其中的DDO接近近于零，为为反硝化化和磷的的释放创创造了条条件； 第二二、三沟沟的容积积分别为为总容积积的20030%和10%，而DOO则分别别为1和2mg/l； 这种种沟渠间间的DOO浓度差差，有利利于

5、提高高充氧效效率；Orbaal氧化化沟在国国内的主主要工程程实例有有： 抚顺顺石油二二厂废水水处理站站(288,8000m3/d)； 北京京燕山石石化公司司新建废废水处理理厂(6600000m3/d)； 成都都市天彭彭镇污水水处理厂厂。3、交替替工作氧氧化沟交替工作作氧化沟沟由丹麦麦Kruugerr公司所所开发的的，有二二沟和三三沟式两两种形式式；其主主要特点点是其中中的每一一条沟均均交替用用做曝气气池和沉沉淀池，而而无需二二沉池和和污泥回回流装置置；但其其中的曝曝气转刷刷的利用用率较低低，D型二沟沟只有440%，三三沟式则则提高到到了588%；图5：VVR型氧氧化沟图图6：D型氧化化沟图7：

6、三三沟交替替工作的的氧化沟沟其中的三三沟式氧氧化沟，特特点如下下： 两侧侧的A、C二沟交交替地作作为曝气气池和沉沉淀池，而而B沟则一一直充作作曝气池池； 原废废水交替替地从AA沟和C沟进入入，而出出水则相相应地从从C沟及A沟流出出； 曝气气器的利利用率较较高(558%)； 交替替运行的的方式，为为脱氮创创造了条条件，有有良好的的BODD去除效效果和脱脱氮效果果。交替工作作氧化沟沟的主要要工程实实例： 邯郸郸市东污污水处理理厂(11000000mm3/d)，三沟沟； 苏州州市河西西污水处处理厂(800000mm3/d)，三沟沟； 南通通市污水水处理厂厂(2550000m3/d)，五沟沟。4、曝气

7、气沉淀一一体化氧氧化沟一体化氧氧化沟是是20世世纪800年代由由美国开开发的，主主要有：侧沟型型(图8)、BMTTS型(图9)、船船型(图10)三、氧化化沟的设设计参数数当处理对对象为城城市废水水时，各各项设计计参数可可参考如如下：MLSSS(X)50000mgg/l；MLVSSS(XXv)2000040000mmg/ll；污泥龄(qc)当仅要要求BOOD5去除，qcc=58dd；当要求求硝化反反应时，qc=1030d；HRT(t)220、24、36、48hh，应根据对对出水水水质的要要求而定定；LsBOOD0.0300.077kgBBOD/kgMMLSSS.d；LvBOOD0.10.2kgg

8、BODD/m33.d；回流比RR501550%v(混合合也在沟沟渠内的的流速)0.440.55m/ss；v(沟沟底流速速)0.33m/ss。当对氧化化沟要求求硝化与与反硝化化功能时时，还应应考虑反反硝化所所需的容容积。四、氧化化沟工程程实例昆昆明兰花花沟废水水处理厂厂昆明兰花花沟污水水处理厂厂工艺流流程图昆明兰花花沟污水水处理厂厂平面布布置图1、昆明明兰花沟沟污水处处理厂的的基本情情况：昆明兰花花沟污水水处理厂厂所处理理的原污污水中生生活污水水约占550%，另另外500%为以以食品加加工和化化工生产产废水为为主的工工业废水水。原污污水水量量在旱季季时为5550000m33/d，在在雨季时时为1

9、6650000m33/d。原原水水质质及经过过污水厂厂处理后后的出水水水质如如下表所所示：项目pHBOD55CODTNTPSSNH3-NTKN单位(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)原废水旱季6.5-9.00180350-4000302-4200-雨季-120250-300020-150-处理出水水7.0-8.001550101.00151.00330d；污泥回流流比1000%。 DO值值：厌氧氧池0mmg/ll 释放放回流污污泥中的的P；氧化沟II 0.511.0mmg/ll降解BOOD、硝化反反应；氧化沟III 000.5mgg/l硝硝化、反

10、反硝化反反应；富氧池2.00mg/l吸收收磷(过量)。第二节 AB（吸附附生物物降解）法法工艺AB法工工艺即吸吸附生物降降解（AAdsoorpttionn-BBioddegrradaatioon）工工艺，是是由德国国亚琛大大学Boohnkke教授授于200世纪770年代代中期开开创的。一、ABB法的工工艺流程程及特征征1、ABB法的工工艺流程程2、ABB法的主主要特点点：从工艺流流程来看看，ABB法的主主要特点点为： 在AAB法中中不设初初沉池，由由吸附池池和中间间沉淀池池组成的的A段为一一级处理理系统； B段段则由普普通的曝曝气池和和二沉池池组成； 因此此在ABB法中的的A、B两段各各自拥有

11、有独立的的污泥回回流系统统，从微微生物的的角度来来看，AAB两段段是完全全分开的的，各自自拥有各各自独特特的微生生物群体体，有利利于分别别高效发发挥各自自的功能能，且有有利于整整个系统统的功能能稳定。3、ABB法中AA段的特特征由于在AAB法中中未设初初沉池，这这样就可可以使原原废水中中的微生生物全部部进入吸吸附池，使使A段成为为一个开开放性的的生物反反应器；这在AAB法开开创之初初，研究究者认为为，城市市废水是是通过长长距离的的废水收收集管道道系统经经长时间间后才汇汇集到污污水处理理厂的，在在这样的的一个过过程中，一一定会有有适应很很强的细细菌在废废水收集集系统中中成长起起来，这这些细菌菌具

12、有很很强的适适应性；因此，AA段的负负荷可以以很高，有有利于增增殖速度度快、适适应能力力强的微微生物生生长；AA段对废废水中的的BODD对去除率率约为440700%，并并可使出出水的可可生化性性有所提提高，有有利于废废水在BB段中的的继续降降解；由由于负荷荷较高，所所以在AA段中的的剩余污污泥的产产率较高高，污泥泥具有很很强的吸吸附能力力；在AA段中，微微生物对对废水中中有机物物的去除除，主要要是依靠靠污泥絮絮体的吸吸附作用用，其中中生物降降解作用用只占11/3左左右。4、ABB法中BB段的特特征AB法中中的B段段实际上上就是一一个普通通的活性性污泥系系统，但但其来水水为经过过A段处理理后出水

13、水，因此此其水质质和水量量均较稳稳定，有有利于活活性污泥泥功能的的充分发发挥；一一般来说说，其所所承担的的负荷约约为全流流程总负负荷的330600%；根根据工艺艺设计的的不同，在在B段中中的污泥泥龄一般般较长，因因此有利利于硝化化反应。二、ABB法的主主要设计计参数 当处理理城市废废水时，AAB法的的主要工工艺参数数如下：A段： 污泥泥负荷率率：2.06.0kggBODD/kggMLSSS.dd； 水力力停留时时间（HHRT）：30miin； 污泥泥龄（qcc）：0.30.5d； 溶解解氧（DDO）：0.220.77mg/l。B段： 污泥泥负荷率率：0.1500.3kkgBOOD/kkgMLL

14、SS.d； 水力力停留时时间（HHRT）：2.003.00h； 污泥泥龄（qcc）：15520d； 溶解解氧（DDO）：1.002.00mg/l。三、ABB法的处处理工程程实例青岛海泊泊河污水水处理厂厂的设计规规模为88122万m3/d，其其中工业业废水约约占2/3，主主要是纺纺织、机机械、轻轻工等工工业废水水，污水水处理厂厂的汇水水面积为为24kkm2，服务务人口553万人人，其所所处理的的污水量量占全市市总污水水量的440%，工工程总投投资1.39亿亿元。由由于原废废水的有有机物浓浓度高，约为一般城市废水的34倍，且其BOD中约5055%为悬浮固体，因此很适合于采用AB法进行处理。青岛海泊

15、泊河污水水处理厂厂的工艺艺流程如如下所示示：原废水与与处理后后的出水水水质如如下表所所示：（mg/l）BOD55CODNH3-NTPSS原废水80015000100811000处理水40150340该厂的主主要设计计参数为为：A段曝曝气池：水力停停留时间间（t）为0.8h；污泥负负荷为44.0kkgBOOD5/kggMLSSS.dd；池中中DO浓度度控制为为0.55mg/l；其其污泥的的平均耗耗氧率为为0.338kggO2/kggBODD5； 中间间沉淀池池：表面面水力负负荷为22.0mm3/m2.d；水水力停留留时间为为1.33h； B段段曝气池池：水力力停留时时间（tt）为4.2h；污泥泥

16、负荷为为0.337kggBODD5/kggMLSSS.dd；曝气气池中的的DO浓度度控制为为1.55mg/l；其其污泥的的平均耗耗氧率为为0.993kggO2/kggBODD5； 二次次沉淀池池：表面面水力负负荷为11.1mm3/m2.d；水水力停留留时间为为3.99h。第三节序序批式间间歇反应应器（SSBR）工工艺序批式间间歇反应应器（SSequuencce BBatcch RReacctorrSBBR）工工艺又称称间歇式式活性污污泥法。一、SBBR的工工作原理理在SBRR工艺中中，主要要的反应应器只有有一个曝曝气池，在在该曝气气池中循循序完成成进水、曝曝气、沉沉淀、排排水等功功能，因因此在

17、SSBR工工艺中反反应池内内的运行行一般可可以分为为如下的的五个工工序：进水；曝气反反应；沉淀：静止沉沉淀，效效果良好好；排水；闲置二、SBBR的工艺艺流程与与特征1、SBBR的工工艺流程程SBR的的工艺流流程如下下所示：原废水出水排放格栅沉砂池初沉池SBR反应池剩余污泥 从上述述的工艺艺流程可可以看出出，与传传统的活活性污泥泥法工艺艺相比，SSBR工工艺的流流程更简简单，主主要表现现在以下下几个方方面： 在SSBR工工艺中无无需设置置二沉池池，也无无需污泥泥回流系系统； 有时时还可以以不设初初沉池，因因为在SSBR工工艺中，一一般设计计负荷较较低，同同时由于于SBRR反应器器从时间间上来看看

18、是一种种推流式式反应器器，具有有相对较较高的基基质降解解速率，所所以可以以降解进进水中较较多的有有机物； 这样样简捷的的处理流流程有利利于平面面布置，节节省占地地。2、SBBR工艺艺的主要要特征 与传统统活性污污泥工艺艺相比，SSBR工工艺主要要具有以以下主要要特征： 无需需设置二二沉池，其其曝气池池兼具二二沉池的的功能； 无需需设置污污泥回流流设备； 在处处理某些些工业废废水时，一一般无需需设置调调节池，曝曝气池可可以兼作作调节池池； 由于于SBRR的运行行过程中中，会使使得其中中的活性性污泥交交替处在在好氧、缺缺氧状态态，且反反应器从从时间上上来看呈呈典型的的推流式式，因此此其活性性污泥的

19、的SVII值较低低，易于于沉淀，一一般不会会产生污污泥膨胀胀现象； 易于于维护管管理，如如运行管管理得当当，处理理出水水水质将优优于连续续式； 通过过对运行行方式的的适当调调节，在在单一的的曝气池池内可完完成脱氮氮和除磷磷的效果果； 易于于实现自自动化控控制。3、SBBR工艺艺的设计计关于SBBR的工工艺计算算与设计计，目前前尚未建建立完全全适合于于自身特特点的计计算与设设计方法法，但有有众多的的研究者者提出了了各自的的设计与与计算方方法；SSBR实实际上是是传统活活性污泥泥法的一一个变形形，可沿沿用传统统活性污污泥法的的计算公公式、设设计参数数；一般般仍用有有机负荷荷法来确确定SBBR曝气气

20、池容积积，即：式中：VV反应器器的有效效容积，m3；n在1天天内运行行的周期期数； Q在每每一周期期内进入入反应器器的废水水量，mm3；Si原废废水的平平均BOOD5值，kggBODD5/m3；LvBOODBOOD容积积负荷，kgBOD5/m3.d，一般为0.10.3 kgBOD5/m3.d。三、工程程实例1、美国国Inddianna州的的Cullverr市城市市废水处处理厂从19880年开开始改为为间歇式式运行，有有两座反反应器，容容积均为为4400 m3，其运运行数据据如下表表所示：流量/周周期(m3)MLSSS(mg/l)LsBOOD(kgBBOD/kgSSS.dd)污泥龄(d)污泥产率

21、率(kgSSS/kkgBOOD)能耗(kwhh/kggBODD)1#95345000.13.80.5663.32#160195000.2559.50.8222.1在一个运运行周期期内的时时间安排排：进水反应沉淀排放待机一个周期期1#2.90.70.70.71.06.02#3.10.40.70.71.16.0运行效果果如下表表所示：原废水处理水BOD55SSTPNH3-NBOD55SSTP1#1301701001206.28.52328340.62#691.1第四节膜膜生物反反应器（MMBR）工工艺Meembrranee Biioloogiccal Reaactoor一、膜生生物反应应器的工工作

22、原理理膜生物反反应器是是由膜分分离技术术与生物物反应器器相结合合的生化化反应系系统，即即利用分分离效果果非常好好的膜分分离系统统代替传传统好氧氧生物处处理工艺艺中的二二沉池，提提高泥水水分离效效果，可可以获得得很高的的出水水水质。混合液循环原废水膜分离组件出水生物反应器膜生物反反应器的的工艺流流程图实际上，膜膜生物反反应器最最早于上上世纪660年代代就出现现在酶制制剂工业业中，在在水处理理工程中中的应用用开始于于70年代代初期，到到80年代代中后期期，膜生生物反应应器在水水处理工工程中的的应用有有了很大大的进展展。二、膜生生物反应应器的主主要类型型膜生物反反应器可可以有多多种分类类方法，简简述

23、如下下： 在膜膜生物反反应器中中，所应应用的生生物反应应器可以以有不同同的类型型，如：好氧生生物反应应器、厌厌氧生物物反应器器等； 所应应用的膜膜可以有有不同的的类型，如如：超滤滤膜（UUF，0.0010.04mmm）、微微滤膜（MF，0.10.2mm）、萃取膜（具有选择性）； 膜的的材料也也可以各各不相同同，如：陶瓷、醋醋酸纤维维（CAA）、聚聚砜（PPS）、聚聚丙烯晴晴等； 膜的的结构也也各不相相同，如如：中空空纤维、管管式、平平板式等等； 还可可以按生生物反应应器与膜膜单元的的结合方方式进行行划分，可可分为：一体式式、分离离式、隔隔离式等等三种膜膜生物反反应器。1、一体体式膜生生物反应应

24、器其主要特特点如下下： 膜组组件浸没没在生物物反应器器中； 出水水需要通通过负压压抽吸经经过膜单单元后排排出； 主要要优点有有：体积积小、整整体性强强、工作作压力小小、节能能、不易易堵塞等等； 主要要缺点为为：膜的的表面流流速小、易易污染、出出水不连连续等。2、分离离式膜生生物反应应器在分离式式膜生物物反应器器中生物物反应器器与膜单单元相对对独立，通通过混合合液循环环泵使得得处理水水通过膜膜组件后后外排；其中的的生物反反应器与与膜分离离装置之之间的相相互干扰扰较小。3、隔离离式膜生生物反应应器在隔离式式膜生物物反应器器中所采采用的膜膜是选择择性萃取取膜，它它能将将将废水与与生物反反应器完完全隔

25、离离开，具具有选择择性的萃萃取模只只容许原原废水中中的目标标污染物物透过，并并进入生生物反应应器而被被降解，废废水中其其它对生生物具有有毒害的的物质则则不能进进入生物物反应器器，这样样可以提提高生物物反应器器的效能能；而废废水中的的有毒有有害物质质则可以以单独通通过其它它物化的的方法进进行处理理。三、膜生生物反应应器的主主要特点点与传统生生物法相相比，膜膜生物反反应器具具有以下下主要特特点： 可以以使SRRT与HRTT完全分分开，在在维持较较短的HHRT的的同时，又又可保持持极长的的SRTT； 膜截截流的高高效性可可以使世世代时间间长的如如硝化菌菌等在生生物反应应器内生生长，因因此脱氮氮效果较

26、较好； 可以以维持很很高的MMLSSS； 膜分分离可使使废水中中的大分分子颗粒粒状难降降解物质质在反应应器内停停留较长长的时间间，最终终得以去去除； 可溶溶性大分分子化合合物也可可以被截截留下来来，不会会随出水水流出而而影响出出水水质质，最终终也可以以被降解解； 膜的的高效截截留作用用可使出出水悬浮浮物浓度度极低。四、工程程实例系统类型型好氧分离式好氧有压压分离式式好氧负压压分离式式好氧一体式好氧一体式厌氧分离式好氧分离式好氧隔离式系统功能能饮用水除除氯污水处理理污水处理理污水处理理污水处理理淀粉厂污污水含油污水水处理去除有毒物温度（CC）4531.5520.00372340030pH值4.5

27、88.56.57.05.36.5HRT(h)0.511.05.816241921.660.5SRT或或SSRRT(hh)139.25442200100880744MLSSS或SSS(g/l)1.822.110.99101221528.77污泥负荷荷(kgg/m33.d)2.8(NO33-N)5.4(BODD5)0.444(BODD5)1.0(CODD)22(BODD5)3.066.3膜类型UFUFMFMFUFMFUF萃取膜膜孔径(mm)0.0110.0440.10.10.0330.2膜结构中空纤维维管式中空纤维维中空纤维维中空纤维维平板膜材料CAPSFPSPE硅橡胶膜面流速速(m/s)2.05.077.0透水率(l/hh.m22.baar)1001160562662101610001104.263.66工作压力力(baar)2.5151.00.10.100.52.0第五节 曝气生物物滤池工工艺19